操作系统实验报告

实验四进程与线程实验目的（1）理解进程的独立空间；（2）理解线程的相关概念。实验内容与要求1、掌握进程创建和构造的相关知识和线程创建和构造的相关知识，2、了解C 语言程序编写的相关知识；3、理解进程的独立空间的实验内容及步骤4、理解线程的实验步骤5、对整个实验过程进行分析总结，给出详细步骤；实验过程1、进程的与线程的创建和构造进程简单来说就是在操作系统中运行的程序，它是操作系统资源管理的最小单位。新的进程通过克隆旧的程序（当前进程）而建立。fork() clone()（对于线程）系统调用可用来建立新的进程。2、理解进程的独立空间流程图如下所示：（1）编写一个程序，在其main（）函数中定义一个变量shared，对其进行循环加/减操作，并输出每次操作后的结果源程序如下所示: #include int main() intshared=1; shared++; shared fork()ERROR 输出shared 操作输出shared 操作pid printf("%d\n",shared); shared--; printf("%d\n", shared); shared++; printf("%d\n", shared); shared--; printf shared);return （2）使用系统调用fork（）创建子进程，观察该变量的变化（3）修改程序把shared 变量定义到main（）函数之外，重复第（2）步操作，观察该变量的变化。（4）当把shared 放到主函数之外时，运行结果和内部时相比，并未发生变化。

一. 实验目的及实验环境

（一）实验环境

Linux 操作系统

（二）实验目的

实验1 掌握Linux基本命令和开发环境

掌握常用的Linux shell命令；

掌握编辑环境VIM；

掌握编译环境gcc及跟踪调试工具gdb。

实验2 进程

通过观察、分析实验现象，深入理解进程及进程在调度执行和内存空间等方面的特点，掌握在POSIX 规范中fork和kill系统调用的功能和使用。

实验3 线程

通过观察、分析实验现象，深入理解线程及线程在调度执行和内存空间等方面的特点，并掌握线程与进程的区别。掌握POSIX 规范中pthread_create() 函数的功能和使用方法。

实验4 互斥

通过观察、分析实验现象，深入理解理解互斥锁的原理及特点掌握在POSIX 规范中的互斥函数的功能及使用方法。

二.实验内容

实验2

1.你最初1认为运行结果会怎么样？

会持续输出0-9号进程，直到输入数字键+回车，则会杀死该进程，接下来的输出将不会有该进程号，当输入q+回车，则退出程序。

2.实际的结果什么样？有什么特点？试对产生该现象的原因进行分析。

实际的结果跟预期差不多，当输入20时，程序会自动判断，大于10就以10来创建进程。随机输出0~9号进程，sleep(SLEEP_INTERVAL)，循环输出，输入数字键，则会杀死该数字对应的进程，直到输入q退出循环，然后杀死本组所有进程。

分析：每创建一个子进程时，将其pid存储在pid[i]中，i存储在proc_number，然后调用死循环函数do_something()，输出该进程的代号proc_number；当输入数字键时，主进程会执行kill(pid[ch-'0'],SIGTERM)，从而杀死(ch - ’0’)号进程。当输入q 时循环退出，kill(0,SIGTERM)，杀死本组所有进程。程序退出。

3.proc_number这个全局变量在各个子进程里的值相同吗？为什么？

proc_number这个全局变量在各个子进程里的值相同，因为子进程相互独立资源互不影响。

4.kill 命令在程序中使用了几次？每次的作用是什么？执行后的现象是什么？

2次；第一次是杀死该进程号pid[ch-’0’]，执行后接下来的结果中不会有该进程号，打开另一个终端，使用命令ps aux | grep process查看进程状态，子进程先于父进程退出，则被杀死的进程为僵死状态，加了行代码wait(&pid[ch-'0'])，就会使该子进程真正结束。

第二次是杀死本组所有进程。即主进程以及它创建的所有子进程。执行后程序退出，进程结束。

5.使用kill 命令可以在进程的外部杀死进程。进程怎样能主动退出？这两种退出方式哪种更好一些？

进程在main函数中return，或调用exit()函数都可以正常退出。而使

用kill命令则是异常退出。当然是正常退出比较好；若在子进程退出前使用kill命令杀死其父进程，系统会让init进程接管子进程。当用kill 命令使得子进程先于父进程退出时，而父进程又没有调用

wait函数等待子进程结束，子进程处于僵死状态，并且会一直保持下去，直到系统重启。子进程处于僵死状态时，内核只保存该进程的必要信息以被父进程所需，此时子进程始终占着资源，同时减少了系统可以创建的最大进程数，当僵死的子进程占用资源过多时，很可能导致系统卡死。